题目内容
【题目】FeBr2是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性。
I．实验室制备FeBr2
实验室用下图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管。e是两只耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉。
实验开始时先将铁粉加热至600℃～700℃，然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中，E管中反应开始，不断将d中液溴滴入约120℃的D中，经过几小时的连续反应，在E管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。
请回答：
(1)仪器D的名称是__。给D加热最好选择下列加热器中的__。
(2)若在A中烧瓶中盛固体CaCO3，a中盛6mol·L-1盐酸，为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处的装置所装的试剂是：B为_______，C为_______。为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有__ 溶液的尾气吸收装置。
(3)实验时，装置D和E的橡胶管用铝箔包住，且连接D、E之间的橡胶管可能短的原因是______。
(4)①E管反应前先通入一段时间CO2，其主要作用是________；
②反应过程中要继续通入CO2，其主要作用是________。
II.探究FeBr2的还原性
某课外小组学生对Cl2与 FeBr2溶液反应进行实验探究。
操作 | 现象 |
取0.1mol/L的FeBr2溶液100mL，测溶液的pH | pH试纸变红(约为4) |
| i. 开始通入100mLCl2(折合标班状况)，溶液由浅绿色逐渐变黄； ii．稍后，继续通入Cl2，溶液黄色加深，变为棕黄色； iii．稍后，溶液由棕黄色变浅，最终变为黄色 |
(5)现象i中溶液由浅绿色逐渐变黄。某学生猜测可能原因：①Cl2将Fe2+氧化为Fe3+、使溶液呈黄色；②Cl2将Br-氧化为Br2，使溶液呈黄色。
请设计实验证明现象i中溶液由浅绿色变黄色的原因是原因①还是原因②：___________。
(6)若向上述FeBr2溶液中通入168mLCl2(标准状况)，则反应的离子方程式为___________。
【答案】 蒸馏瓶 c 饱和NaHCO3溶液 浓H2SO4 NaOH溶液 减小溴对橡胶的腐蚀作用 用CO2把反应器中空气赶尽 将Br2蒸气带入反应管中 取少量i中溶液放入试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明由浅绿色变为黄色的原因是①（或取5mL上述黄色溶液与试管中，向其中滴加少量CCl2，震荡，若CCl2层呈现橙红色，说明原因是②。 4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-
【解析】I．(1)根据装置可知仪器D的名称是蒸馏烧瓶。由于需要温度是120给D℃，所以加热最好是选择油浴，便于控制温度，答案选c。(2)生成的CO2中含有氯化氢和水蒸气，要得到纯净干燥的CO2，则图中B、C处的装置所装的试剂是分别是饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4。液溴有毒，因此为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有NaOH溶液的尾气吸收装置。(3)液溴具有很强的腐蚀性，所以实验时，装置D和E的橡胶管用铝箔包住，且连接D、E之间的橡胶管可能短的原因是减小溴对橡胶的腐蚀作用。(4)①装置中含有空气，在加热的条件下能与铁反应，所以E管反应前先通入一段时间CO2，其主要作用是用CO2把反应器中空气赶尽；②由于溴是液体，而反应需要溴蒸汽，所以反应过程中要继续通入CO2，其主要作用是将Br2蒸气带入反应管中。(5)可以根据氧化产物铁离子或单质溴的性质进行验证，即取少量i中溶液放入试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明由浅绿色变为黄色的原因是①（或取5mL上述黄色溶液与试管中，向其中滴加少量CCl2，振荡，若CCl2层呈现橙红色，说明原因是②。(6)溴化亚铁是0.01mol，氯气是0.168L÷22.4L/mol＝0.0075mol，由于氯气首先氧化亚铁离子，然后再氧化溴离子，因此反应中氯气不足，根据二者的物质的量之比是4:3可知反应的离子方程式为4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。
